تلسکوپ فضایی جدید SPHEREx ناسا، کل آسمان را در ۱۰۲ طیف نوری مختلف بررسی خواهد کرد و دید جدیدی از نخستین روزهای کیهان در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد.
به گزارش تکناک، تلسکوپ فضایی SPHEREx که نام کامل آن Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer است، ۲ مارس از پایگاه نیروی فضایی وندنبرگ در کالیفرنیا به فضا پرتاب شد. این مأموریت ۴۸۸ میلیون دلاری، که به طور ویژه برای کیهان‌شناسی طراحی شده، یکی از اهداف اصلی آن بررسی الگوهای کیهانی است؛ داده‌هایی که دانشمندان امیدوار هستند به درک لحظات آغازین کیهان کمک کند.
فهرست مطالب
شیوه‌ای جدید برای مشاهده کیهان
این تلسکوپ، پس از آغاز فعالیت، کل آسمان را در بیش از ۱۰۰ رنگ فروسرخ اسکن و مجموعه داده‌ای عظیم تولید می‌کند که تأثیرات گسترده‌ای در حوزه نجوم خواهد داشت.
برخلاف مأموریت‌های معمول که تنها بخش‌هایی از آسمان را در طول موج‌های محدود بررسی می‌کنند، SPHEREx کل آسمان را در ۱۰۲ طیف مختلف فروسرخ رصد خواهد کرد.
اگر بخواهیم عملکرد تلسکوپ فضایی SPHEREx را ساده‌سازی کنیم، می‌توان آن را به چاپگری تشبیه کرد که تصویر را به چهار رنگ اصلی —آبی، سرخابی، زرد و سیاه— تفکیک می‌کند و سپس با ترکیب آنها، یک تصویر تمام‌رنگی ایجاد می‌شود. تلسکوپ فضایی SPHEREx نیز با استفاده از شش فیلتر ویژه، نمایی کامل از آسمان را در ۱۰۲ طیف فروسرخ تحلیل خواهد کرد.
بررسی یخ‌های میان‌ستاره‌ای
یکی از اهداف تلسکوپ فضایی SPHEREx، بررسی ترکیبات یخی در کهکشان راه شیری و همسایگان آن است. این تلسکوپ، علاوه بر آب یخ‌زده، موادی مانند: دی‌اکسید کربن منجمد، متانول و آمونیاک را نیز شناسایی خواهد کرد. هر یک از این مواد، ردپای طیفی منحصربه‌فردی در نور ایجاد می‌کند و SPHEREx قادر است این امضاهای نوری را با وضوحی بی‌سابقه ثبت کند.
تا پیش از پرتاب JWST، تنها حدود ۲۰۰ اندازه‌گیری از این ترکیبات انجام شده بود، اما SPHEREx این عدد را به بیش از ۸ میلیون خواهد رساند. دانشمندان امیدوار هستند این داده‌ها درک بهتری از فرایندهای شیمیایی ارائه دهد که این ترکیبات را روی غبارهای میان‌ستاره‌ای می‌نشانند و به منظومه‌های سیاره‌ای منتقل می‌کنند.
جیمز باک، محقق ارشد پروژه گفت: «یخ میان‌ستاره‌ای به احتمال زیاد منبع اصلی آب در زمین و منظومه شمسی ما بوده است.»
بررسی کیهان‌های دور توسط تلسکوپ فضایی SPHEREx
بخش بزرگی از مأموریت SPHEREx به بررسی کیهان‌های دور و دوران‌های اولیه کیهانی اختصاص دارد.
با گسترش کیهان، طول موج نور در سفر خود کشیده می‌شود؛ پدیده‌ای که دانشمندان آن را انتقال به سرخ می‌نامند. هرچه نور فاصله بیشتری طی کند، طول موج آن بلندتر می‌شود و در محدوده فروسرخ قرار می‌گیرد، جایی که SPHEREx قادر به مشاهده آن است.
اندازه‌گیری انتقال به سرخ، به اخترشناسان امکان می‌دهد تا فاصله اجرام کیهانی را تخمین بزنند و تصویری سه‌بعدی از جهان ترسیم کنند.
این روش به‌ویژه در مناطقی که SPHEREx بیشترین داده‌ها را جمع‌آوری خواهد کرد، اهمیت دارد، مناطقی که در بالای قطب شمال و جنوب منظومه شمسی قرار دارند. در این نواحی، این تلسکوپ در طول مأموریت خود بارها و بارها به رصد خواهد پرداخت و هدف آن، ثبت تمام نوری می‌باشد که در تاریخ کیهان تابیده است.
کشف رازهای تورم کیهانی توسط تلسکوپ فضایی SPHEREx
یکی از اهداف کلیدی تلسکوپ فضایی SPHEREx، مطالعه تورم کیهانی است، دورانی که بسیاری از دانشمندان بر این باور هستند که بلافاصله پس از مه‌بانگ رخ داده و باعث انبساطی عظیم در کیهان شده است.
باک بیان کرد: «تورم کیهانی، جهان را در کسری از ثانیه به اندازه‌ای فراتر از تصور گسترش داد.»
این پدیده در شرایطی رخ داده است که دانشمندان نمی‌توانند در محیط آزمایشگاهی آن را بازسازی کنند. با وجود این، SPHEREx به آنها امکان می‌دهد با بررسی چیدمان کهکشان‌ها، به اطلاعاتی درباره این دوران دست یابند.
تلسکوپ فضایی SPHEREx، مکان ۴۵۰ میلیون کهکشان را تعیین خواهد کرد و نقشه‌ای سه‌بعدی از کیهان ترسیم می‌کند. دانشمندان می‌توانند با مقایسه این داده‌ها با مدل‌های مختلف تورم کیهانی، برخی سناریوها را تأیید و برخی را رد کنند.
علاوه بر اهداف اصلی، SPHEREx داده‌هایی درباره دیگر اجرام کیهانی مانند: سیارات، سیارک‌ها و دنباله‌دارها نیز جمع‌آوری خواهد کرد. همچنین این تلسکوپ می‌تواند وقایع کیهانی ناگهانی مانند ابرنواخترها را ثبت کند.
همچنین در کنار SPHEREx، ناسا مأموریت دیگری را نیز به فضا خواهد فرستاد. چهار ماهواره کوچک که تحت عنوان PUNCH شناخته می‌شوند، همراه این تلسکوپ پرتاب خواهند شد تا خورشید و بادهای خورشیدی را بررسی کنند.
